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触觉技术通过对用户施加力、振动和运动的组合来重现触摸感觉。到2022年,触觉技术也被认为将成为一个128亿美元的产业。在汽车应用中,它使车辆的功能控制被一个单一的界面取代,同时保持每个功能的触感。研究还发现,重现实际按钮的感觉也不会让司机分心。
在这篇文章中,我们看一些触觉技术使用,即偏心旋转质量振动电机,线性谐振驱动器和压电触觉传感器。
偏心旋转质量振动电机
什么是偏心旋转质量振动电机?
偏心旋转质量振动电机是应用最广泛的触觉技术之一。它们与传统的直流电机非常相似,利用电流产生的磁场驱动圆形物体。旋转质量也偏离旋转点的中心,因此,它们被称为“偏心”。
这些电机产生不均匀的向心力,导致电机前后移动。这种运动还会产生侧向振动,即侧向振动。这些电机的电流在磁场内部运行,磁场向旋转质量施加力。因此,偏心旋转质量振动电机中的振动强度取决于提供的直流电流。由于它是一个简单的设备,目前有许多类型可用于各种应用。
汽车工业中的偏心旋转质量振动电机
偏心旋转质量振动电机制造成本低廉。虽然它们不是令人难以置信的高科技,但它们被用于汽车的触摸屏显示器和仪表板上提供触觉反馈,包括作为许多开关和内置卫星导航系统(Sat Nav)的中央控制。这些电机还可用于中央控制系统,为发动机过热和电气短路提供早期预警信号。
线性谐振致动器
什么是线性谐振执行器?
线性谐振执行器是一种振动电机,它利用磁场和电流的组合在单轴上产生振动力。线性谐振器执行器使用交流电压来驱动音圈。这个音圈被压在一个附在弹簧上的移动物体上。当音圈与弹簧处于相同的谐振频率时,会产生磁场,整个执行器会以明显的力振动。
通过改变交流输入可以调节执行器的频率和振幅。然而,无论输入是什么,驱动器必须在其谐振频率上驱动,以产生足够大的力。因此,线性谐振作动器只能在较窄的频率范围内有效使用;对于那些希望在一个特定的频率范围内工作,但仍然想产生触觉波形的人来说,它们是理想的。
这些致动器是偏心旋转质量振动电机的直接替代品,与这些电机相比具有许多优势。这些包括更有效的能量储存和增强的触觉性能。
汽车工业中的线性谐振作动器
线性谐振执行器在汽车中有几个功能。首先,它们可以用于中央控制设备,所有不同的功能和按钮都位于一个单一的控制设备中。或者,它们也可以作为方向盘上的安全措施。这些传感器可以检测到大量的变量,从超速行驶到驾驶员嗜睡。如果传感器认为驾驶员可能处于危险中,那么执行器就会振动方向盘来提醒驾驶员。
压电式触觉传感器
什么是压电触觉传感器?
最后一种触觉技术是压电触觉传感器。压电触觉传感器利用压电效应产生振动。压电效应是一种材料受到机械应力时产生的电。因此,当压电触觉传感器受到压力(通常通过弯曲或变形)时,它会产生振动。
压电触觉传感器比上面详述的惯性传感器更精确,这是因为它们可以在更宽的频率和振幅范围内振动。此外,压电触觉传感器可以在多个方向上振动,而惯性传感器仅限于一个振动轴。
压电触觉传感器比惯性传感器需要更高的电压,但电流消耗比偏心旋转质量振动电机少,与线性谐振驱动器相当。
压电触觉传感器也被认为是一种高清触觉技术,易于集成。与惯性触觉技术相比,它们具有许多操作优势,包括更快的启动时间、更高的带宽、更低的可听噪音和更强的振动。
汽车工业中的压电触觉传感器
与其他触觉技术一样,压电触觉传感器主要用于汽车仪表板内的触摸屏。但是,振动可以定位为仅振动屏幕,因此使用屏幕的人的手指。
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